夏季渤海中部表层沉积物重金属空间分布及污染评价

为了解渤海中部海域沉积物中重金属的污染状况,于2013年8月采集了渤海中部海域34个站点的表层沉积物,检测了Pb、Cd、Hg、Cu、Zn和As 6种重金属的含量,分析了Pb、Cd、Cu和Zn 4种重金属的空间分布特征,采用污染指数法和潜在生态风险评价法对其表层沉积物重金属污染状况进行评价。结果显示,渤海中部海域表层沉积物重金属含量较低,符合海洋沉积物质量(GB 18668-2002)Ⅰ类标准的要求。表层沉积物重金属的空间分布总体呈现由近岸向中心海域降低的趋势。Cu、Zn和Pb含量空间变化趋势比较明显,靠近渤海湾海域重金属含量高,离岸距离越远,重金属含量逐渐降低。Cd含量在靠近黄河入海海域最高,呈现自高值区向东西两边海域减小的趋势。各个站位的重金属单因子污染程度较轻,单因子污染系数均值大小顺序为PbCuZnAsCdHg;重金属综合污染指数都小于5,表现为低污染水平。除1号站位的Hg单因子潜在生态风险系数为54.44之外,其他站位表层沉积物Hg、As、Cu、Zn、Pb和Cd的单因子潜在生态风险系数Eir小于40,范围为0.39～38.80,风险程度由高到低依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu和Zn;其综合潜在生态风险系数小于150,范围为16.39～79.57。其中,1号站位综合潜在生态风险系数最高达到79.57。研究表明,此海域属于低潜在生态风险水平,风险指数高值区出现在唐山大清河口海域。     

渤海中部海域沉积物中Hg的校正及其空间分布特征

以2013年5月从渤海采集到的表层沉积物及水样为研究对象,对渤海中部海域汞(Hg)的空间分布规律进行分析。结果显示,沉积物中,Hg的含量为(1.058–9.256)×10-3 mg/kg,平均值为4.781×10-3 mg/kg;水体中,Hg的含量为0.005–0.240μg/L,平均值为0.090μg/L。由于沉积物的粒度组成是影响重金属元素沉积中最显著的影响因素之一,故本研究采用归一化法对Hg的“粒度效应”进行校正,并以水体中的Hg作为参照与校正结果进行对比,来分析沉积物中的Hg对周边环境造成的影响。将校正后沉积物与水体中的Hg进行相关性分析,二者相关性显著(R=0.634, P<0.001, n=29)。推测,水体中的Hg主要来自于沉积物中Hg的释放。由此可见,这种“二次污染”会对周边环境造成长期的危害,在治理的过程中需要引起重视。     

湄洲湾海域表层沉积物石油类分布特征

通过2008年5月对湄洲湾的表层沉积物中石油类含量的调查,对石油类在湄洲湾表层沉积物中的分布特征进行探讨。结果表明：表层沉积物中的石油类含量范围为20×10^-6～87×10^-6,平均值为40×10^-6,其含量分布从湾内到湾外呈下降趋势,水平方向也呈现西高东低的趋势,主要受陆源输入,水文动力因素和沉积物类型的影响。     

长寿湖表层沉积物中磷的赋存形态及生物有效性分析

基于连续提取法对长寿湖15个采样点沉积物中磷的赋存形态进行了研究,并探讨了磷的生物有效性和评价了沉积物的污染性。结果表明：①无机磷(IP)是长寿湖表层沉积物总磷(TP) 中的主要赋存形态,平均占总磷(TP)的74.82%,有机磷(OP)只占较小部分。②无机磷(IP)中自生钙磷(Ca-P)所占比重最大,各形态磷所占比重大小依次为：Ca-P﹥Fe-P﹥Detr-P﹥Ads-P。③相关性分析表明,总磷(TP)的含量及分布主要受到无机磷(IP)的影响,无机磷(IP)受到自生钙磷(Ca-P)的控制。④长寿湖表层沉积物中潜在生物有效磷的含量为412.13～713.25μg•g-1,平均占总磷(TP)的89.98%,具有很强的释磷潜力。⑤长寿湖表层沉积物呈中度污染,应加强监测和治理。     

东太湖沉积物中磷的形态分布特征研究

应用化学连续提取法对东太湖沉积物中不同形态的磷进行提取,并分析了其空间分布特征和垂直分布特征。结果表明,东太湖沉积物中磷形态以碎屑态磷(Ca-P)、有机磷(Or-P)、自生磷(De-P)、铁结合态磷(Fe-P)为主,平均含量分别为188.6±32.5、73.1±18.6、45.2±3.3、34.3±18.5μg/g;弱吸附态磷(Ex-P)、闭蓄态磷(Oc-P)和铝结合态磷(Al-P)含量较低,分别为6.7±2.2、4.0±1.9、1.3±0.4μg/g;总磷（TP）的平均值为353.1±46.3μg/g。Ca-P、Or-P 、De-P 、Oc-P四种不易释放的磷形态占88%,而Fe-P、Ex-P、Al-P三种易释放的磷形态仅占12%。除了Ca-P含量随沉积物深度的增加而增大,Al-P含量较低且随深度增加无明显变化,其他各形态磷含量大致随深度的增加而减少,表现出“表层富集”现象。上述结果表明,东太湖的内源磷负荷较小,但有增加的趋势。     

连云港近岸海域表层沉积物中重金属的赋存形态

对连云港近岸海域6个表层沉积物样品中重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd)的含量及赋存形态进行分析。结果表明该海域表层沉积物中重金属Pb和Cr的浓度水平超出国家海洋一类沉积物质量评价标准,其余重金属的浓度达到海洋一类沉积物质量标准。采用Tessier连续提取法发现,连云港近岸海域表层沉积物中重金属各形态的分布存在很大的差别,重金属Cu以有机态为主要赋存形态,Cr和Ni以残渣态为主要赋存形态,Pb主要以铁锰氧化物态为主,重金属Cd以可交换态为主,Zn主要以非残渣态为主。以生物有效性和迁移性来综合评价重金属的生物活性,发现该海域Cd的生物活性和迁移性最大。此次研究对该海域表层沉积物中重金属的赋存形态特征有了基本了解,有助于进一步研究金属元素在近海环境中的迁移和形态转化机制,也为评价近岸海域表层沉积物中重金属的危害提供科学依据。     

三峡库区及上游表层沉积物重金属形态特征及其生态风险

研究三峡库区及上游表层沉积物中重金属形态特征及其潜在生态风险,为制定库区及上游重金属污染防治措施提供基础资料。2020年11月,在三峡库区上游合江江段和江津江段以及库区巴南江段和长寿江段采集21个沉积物样品,通过连续提取法对重金属Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg总量及形态特征进行分析。结果显示：三峡库区及上游研究江段沉积物重金属平均含量Cr> Pb> Cu>As> Cd> Hg,其中Cu、Pb和Cd的含量高于长江流域沉积物重金属背景值,库区长寿江段重金属含量最高;重金属形态占比具有明显差异,研究江段Pb的铁锰结合态占比高达34.99%～43.17%,Cd的离子交换态含量最高,其在合江、江津、巴南和长寿江段沉积物重金属形态总和中的占比分别为17.41%、16.65%、20.56%和18.88%,而As、Hg、Cu和Cr的残渣态含量较高,其中Hg和Cr的残渣态占比分别超过了80%和88%;研究江段沉积物中重金属污染负荷指数PLI值和潜在生态风险指数RI值分别为0.90～1.61和112.49～245.03,其中库区长寿和巴南江段指数值较高。综合结果表明,三峡...     

海州湾海洋牧场表层沉积物中磷形态及释放通量

为了解海州湾海洋牧场建设对沉积物-水界面磷酸盐交换的影响,于2017年5月采集了海州湾海洋牧场区表层沉积物及对应站点上覆水、间隙水等样品。采用SMT法(standard measurement test)分级提取磷的不同形态,包括可交换态磷(Ex-P)、铁铝态结合磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)并测定其浓度,结合室内磷通量模拟实验,尝试探索沉积物-水界面磷交换通量。结果显示,海州湾海洋牧场区表层沉积物中总磷(TP)浓度为392.44～463.46μg/g,IP浓度为219.21～282μg/g,Ca-P浓度为117.73～130.07μg/g。无机磷(IP)是磷的主要赋存形态;分级提取的磷形态浓度顺序为Ca-P> Ex-P> Fe/Al-P,对照区各种磷形态浓度大于鱼礁区,上覆水中的各种形态磷浓度均高于间隙水。室内模拟实验显示,沉积物中各种形态磷的浓度增加,IP仍为磷的主要赋存形态;沉积物-水界面TP、TDP(可溶性总磷酸盐)、PO₄^3-(可溶性正磷酸盐)的交换通量分别为-0.53～-0.05、-0.15～-0.01、...     

厦门海域表层沉积物石油类含量分布与评价

通过2016年8月开展的厦门海域表层沉积物中石油类含量调查,分析了厦门海域表层沉积物石油类的含量水平与分布情况。结果表明:本次调查厦门海域表层沉积物中石油类含量范围在(6.6~1 762.5)×10~(-6)之间,平均值为350.5×10~(-6);石油类含量呈现明显的分布特点:五缘湾海域至五通湾口区域的石油类含量最高,其次为九龙江口中部海域、鼓浪屿东南侧至招银港区、厦门东部水道小部分区域和五通湾口北侧海域,其余海域的沉积物质量较好,这与厦门近年来航运发展、西海域整治和五缘湾海域周边的开发建设有关。     

汉阳湖群表层沉积物磷含量分布特征

2011年7月和10月对汉阳“六湖连通”工程的5个湖泊(后官湖、三角湖、南太子湖、墨水湖和龙阳湖)沉积物磷含量进行调查,研究其表层沉积物磷含量的空间分布和季节差异,以了解汉阳湖群的沉积物污染特征,为湖泊污染控制和生态修复提供依据.结果表明,后官湖沉积物磷含量最低,为(0.20±0.03) g/kg,龙阳湖最高,为(0.64±0.11) g/kg,二者差异显著(P＜0.05),三角湖、南太子湖和墨水湖沉积物磷含量差异不显著(P＞0.05).除后官湖外,汉阳湖群沉积物磷含量季节差异不显著(P＞0.05).汉阳湖群沉积物磷含量具明显的空间分布特征,这种分布格局主要受外源污染输入的影响.相关分析表明,沉积物全磷与水体总氮、总磷和电导率呈极显著正相关(P＜0.01),与水体透明度呈极显著负相关(P＜0.01).     

渤海中部海域水体中Hg、As的时空分布特征

本研究分析了2013年5月(春季)、7月(夏季)、11月(秋季)、12月(冬季)渤海中部海域表、中、底层海水中汞(Hg)、砷(As)两种元素的时空分布特征。结果显示,Hg 的含量范围为0.0029–0.3926μg/L,平均含量为0.0676μg/L。从垂直分布来看,水体中Hg的含量呈现底层>中层>表层的变化特点;从四季的变化特点看,水体中Hg的含量呈现春季>冬季>秋季>夏季的变化规律,其中,仅有夏季表层水体达到国家海水水质标准(GB3097–1997),其余水体中 Hg 的含量均有超标现象发生。As的含量范围为0.65–10.83μg/L,平均含量为1.50μg/L,除夏季表层水体中的As含量较高外,水体中的As均呈现均匀的分布模式。从垂直分布来看,As在四季的平均含量均表现为表层>中层>底层,且均未超出国家海水水质标准。研究表明,渤海中部海域水体中,As 的含量均达到Ⅰ类水质标准(20μg/L),而Hg含量却频频超出Ⅰ类水质标准(0.05μg/L)或Ⅱ类水质标准(0.20μg/L)。渤海中部海域水质已经受到了重金属的污染,推测该现象主要源于人类活动的影响。     

黄渤海区张网渔业

2010年6～7月,利用抽样调查方法对黄渤海区32个主要渔港、渔村的张网渔业进行了实地调查和现场测量。依据调查资料并结合2009年度河北、辽宁、山东以及天津三省一市的渔具渔法调查报告、1983～2009年中国渔业年鉴中记载的张网捕捞产量分类统计资料,对黄渤海区的张网渔业进行了研究。结果表明,1998年张网产量最高,达90.43万t,贡献率为17.18%,此后逐年波动下降。当前,张网是黄渤海区捕捞作业的重要渔具渔法之一,处在第3位,年产量为38.15万t,贡献率为10.49%。目前在黄渤海区进行捕捞作业的张网共有4个型、7个式、19种张网网型、总量69万顶。辽宁省的张网数量占三省一市张网数量的53.54%,主要分布在辽东湾作业;河北省的张网数量占24.69%,主要分布在渤海湾作业;山东省的张网数量占23.08%,主要分布在日照至烟台近海作业。其中以捕捞海蜇、虾类和小杂鱼为主的并列单片张网占54.51%;以捕捞毛虾为主的双锚竖杆张网占16.12%。大多数张网的最小网目尺寸均在4～30mm之间。综合分析表明,张网在黄渤海区渔业中所占比重较大、选择性较差、最小网目尺寸偏小,不利于黄渤海区渔业资源可持续利用。     

黄渤海区拖网渔具综合调查分析

2012年4-8月对环黄渤海三省一市沿海一线的拖网渔具情况进行了调查分析,主要调查了拖网渔具的作业型式、渔场、渔获物组成、渔具结构、渔船数量及分布等现状。结果表明:黄渤海区三省一市在册拖网渔船12 358艘,其中110.3kW(150马力)以下渔船约占70%,而110.3kW以上渔船只占30%,拖网渔船数量随渔船功率增大而减少。网具结构主要包括以下几种型式:单船桁杆型拖网、双船有翼单囊浮拖网、单船有翼单囊底拖网。黄渤海区拖网总船数量巨大,严重破坏近海渔业资源,渔具选择性差,渔具标准缺失较多,科研滞后。     

黄渤海区拖网渔具综合定性调查及特点分析

2010年6～7月,对黄渤海区沿海一线的32个主要渔港渔村和5家网具生产厂的拖网渔具渔法情况进行了综合定性调查(访问)和定量(测量)研究,调查分析了拖网渔具的作业原理、渔期、渔场、渔具配比、渔船功率等及网口周长、网衣总长、网口网目尺寸、囊网最小网目尺寸等现状。结果表明,环黄渤海区共有各种类型的拖网船25000余艘;小型拖网渔船比例高达80%,主要分布在渤海海域和黄海的部分近岸海域。共调查到34种拖网网型,分别为:有翼单囊单船小型底拖网7种,有翼单囊单船小型浮拖网1种,有翼单囊双船小型底拖网1种,有翼单囊双船小型浮拖网两种,单船桁杆多囊拖网1种,单船桁杆、框架单囊拖网5种,有翼单囊单船中型底拖网5种,有翼单囊单船大型底拖网两种,有翼单囊单船大、中型浮拖网两种,有翼单囊双船中型底拖网3种和有翼单囊双船大、中型浮拖网5种。拖网捕捞强度大大超出渔业资源承受能力,渔获物品种低值、幼小;生计渔业与商业捕捞矛盾突出。翼网和网口网目尺寸大型化、囊网网目尺寸小型化,整个网具大型化;最大网型翼网网目尺寸16000mm,网口网目尺寸15000mm,网口周长840m,网衣总长长度170m,囊网最小网目尺寸40～45mm或18～20m...     

渤海中国对虾资源增殖调查

根据2009年5～10月底的调查和统计资料,对在渤海增殖放流的中国对虾的分布、生长、资源量以及捕捞生产情况进行了调查和研究。结果显示,6月中旬放流的中国对虾多集中在水深1～2m以内和河口附近的浅水区,到7月下旬,分布水深为5～18m,密集分布区在10～15m,之后一直生活在较深水域。6月中旬,中国对虾平均体重为2.5g;7月上、中旬,平均体重为7.0g;7月下旬,平均体重为20.0g;7月底、8月初,平均体重为27.0g;8月中旬,平均体重为36.0g;9月上旬,平均体重为41.0g。8月上、中旬渤海中国对虾的资源量为1 665t;10月下旬,生产捕捞后的资源量减少为137t。8月份中国对虾的资源分布以渤海湾最高,为129.9ind/haul.h,其次为莱州湾,为7.8ind/haul.h,再次是辽东湾,为0.3ind/haul.h,渤海中部最低,为0.05ind/haul.h。2009年渤海共放流中国对虾202641万尾,据初步统计估算,截止10月中旬共捕捞中国对虾2377t,总回捕率为2.8%。     

渤海近20年来营养盐变化趋势研究

通过对1982、1992、1998年渤海近20年来营养盐类的变化趋势分析得出，近20年来渤海的营养盐类均发生了不同程度的变化，20世纪90年代活性磷酸盐含量与80年代相比处于较低水平。硅酸盐含量处于波动状态，80年代硅酸盐含量处于较高水平，90年代初处于较低水平，到90年代末又有所回升。无机氮含量基本呈逐渐升高趋势。渤海的营养结构均发生了显著变化，表现为N／P比值升高，SUN比值下降。渤海水域氮限制的状况正在逐步向磷限制方向演化，若按此趋势演化，必将造成磷和硅限制。近年来黄河断流减少了主要由风化过程产生的硅的入海量，以及农用化肥的流失总量并未改变，是造成上述变化趋势的主导因子。但对于一些近岸水域，因大量生活污水和工业废水的排放，有时会造成局部水域的富营养化，使近年来渤海近岸水域时有赤潮发生。